基于模糊數(shù)學評價法及脂質(zhì)氧化程度優(yōu)化過油肉的制作工藝

來靜，張宏麗，朱迎春

（山西農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山西 晉中 030801）

過油肉起源于明代，原是官府中的一道名菜，后來傳到太原一帶的民間，再逐漸傳播至山西其它地區(qū)，成為山西省最著名的漢族傳統(tǒng)菜肴。雖然過油肉在江蘇、上海和浙江等地也有流傳，但是山西過油肉從選料到制作都與眾不同，具有濃厚的山西地方特色[1]，表現(xiàn)為色澤金黃鮮艷、質(zhì)感外軟里嫩、汁芡適量透明、味道咸鮮酸香。

過油肉在加工過程中有一道油炸的工藝[2-5]。雖油炸可使食品口感更佳，質(zhì)地更好，卻使食品在高溫油炸過程中損失大量營養(yǎng)物質(zhì)。如溫度過高、時間過長，會使蛋白質(zhì)炸焦變質(zhì)，氧化速度加快[6-8]，還會破壞食物中的脂溶性維生素，如類胡蘿卜素、維生素A和維生素E，影響人體對它們的吸收和利用。而胡蘿卜中不僅含有大量維生素，且具有較強的抗氧化性，能很好地降低食品氧化程度[9]。

試驗基于模糊數(shù)學的感官評價法[10-12]對過油肉的制作工藝進行優(yōu)化，模糊數(shù)學評價法是通過構(gòu)建影響食品感官質(zhì)量的多因素與評價指標的數(shù)學關(guān)系來表征影響規(guī)律并建立理想化的評價模型，從而實現(xiàn)評價指標的數(shù)字化進而實現(xiàn)評價指標等級的綜合評定。它具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決。

隨著生活水平的提高，越來越多的人追求綠色、健康的食品。傳統(tǒng)過油肉在制作過程中，未對油炸時間和油炸溫度進行控制，導致產(chǎn)品脂質(zhì)氧化現(xiàn)象較為嚴重。

為了進一步規(guī)范操作，并增加產(chǎn)品營養(yǎng)價值，本研究用胡蘿卜汁對原料肉進行腌制，并通過模糊數(shù)學的感官評價結(jié)合過氧化值對過油肉的品質(zhì)進行綜合評價，以制作健康營養(yǎng)、口味獨特、對人體有益的綠色健康的新型過油肉，從而在一定程度上為減緩油炸食品氧化程度提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬肉（里脊肉）、新鮮胡蘿卜、菜椒、蒜苔、木耳、洋蔥、雞蛋、大豆食用油、玉米淀粉、食鹽、醬油、料酒：市售。

石油醚、三氯甲烷、冰乙酸（均為分析純）：天津市化學試劑一廠。

1.2 主要儀器設(shè)備

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE-52AA）：上海亞榮生化儀器廠；油炸機（WFT-8L-C4）：廣東圣托智能設(shè)備有限公司；電子分析天平（FA2004）：上海華巖儀器設(shè)備有限公司；電熱恒溫鼓風干燥箱（DHG-9243BS-Ⅲ）：上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 原料選擇與處理

選擇新鮮的豬里脊肉以及優(yōu)質(zhì)、新鮮的蔬菜。將木耳、蒜苔、菜椒洗凈，切分成適宜大小備用。

1.3.2.2 胡蘿卜汁的制備

將胡蘿卜清洗干凈，去皮并切成0.5 cm3的小丁，將胡蘿卜丁放入榨汁機中打漿，然后用消毒過的兩層紗布過濾，得到胡蘿卜汁備用。

1.3.2.3 腌制

把切好的原料肉加入一定濃度的胡蘿卜汁與適量食鹽、醬油、料酒進行腌制，腌制時間為30 min。

1.3.2.4 裹粉

將腌制好的原料肉添加適量玉米淀粉[13]、蛋清[14]攪拌均勻。

1.3.2.5 過油

取適量大豆食用油放入鍋中，待油溫升起，將裹好粉的原料肉分次酌量放入鍋中過油[15-16]，待顏色發(fā)生變化后，將肉片撈出。

1.3.2.6 炒制

炒鍋上旺火，加入食用油，將洋蔥炒出香味，把處理好的木耳、蒜苔、菜椒放入煸炒，后將過好油的肉片放入，加入調(diào)味料（食鹽、料酒、醬油）炒勻即可。

1.3.3 過氧化值的測定

過氧化值按照GB5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》進行測定[17]。

1.3.4 感官評價

制作好成品之后，進行品質(zhì)評價。選取經(jīng)過培訓的食品專業(yè)的10名評價員進行評價。對每個樣品的色澤、風味、口感、質(zhì)地4個指標逐一進行評價。過油肉品質(zhì)評價標準見表1。

表1 過油肉品質(zhì)評價標準Table 1 Evaluation standard for quality of oiled meat

1.3.5 模糊數(shù)學法綜合感官評價

1.3.5.1 建立模糊數(shù)學模型

以色澤、風味、口感、質(zhì)地4個感官指標為評價因素集，以很好、好、一般、差4個等級為評語集，根據(jù)感官評價結(jié)果，建立4個單因素評價矩陣，采用模糊評價模型[9]對其進行分析。

1.3.5.2 確立評價對象集Y

評價對象集Y是指研究過程中，需要進行評價的產(chǎn)品的集合，即 Y={y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y9}。y1～y9分別代表本研究中不同胡蘿卜汁濃度的過油肉產(chǎn)品，用Yj代表對9種過油肉產(chǎn)品的綜合評分，j＝1，2，……9。

1.3.5.3 確定評價因素集M

評價因素集M是指產(chǎn)品感官質(zhì)量的構(gòu)成因素的集合。即 M={m1，m2，m3，m4}。m1～m4分別代表本研究中色澤、風味、口感、質(zhì)地4個評價指標，即M={色澤、風味、口感、質(zhì)地}。

1.3.5.4 確定評價等級集N

評價等級集N為對前述每個因素的評價，可以是一組定性的形容詞的集合，即 N={n1，n2，n3，n4}。本研究中n1～n4分別代表單項評分4分～1分，即N={很好，好，一般，差}={4，3，2，1}。

1.3.5.5 感官指標權(quán)重集X的確定

采用模糊數(shù)學法進行食品感官質(zhì)量評定時，首先需要合理確定食品各感官指標所占的權(quán)重，權(quán)重的分配方案會直接影響評定結(jié)果的正確性。

本試驗采用強制決定法確定過油肉色澤、風味、口感、質(zhì)地各自的權(quán)重。請10位評價員進行權(quán)重確定，參加評價的因素重要的得1分，次要的得0分，4個指標的得分與總分數(shù)的比值為權(quán)重，權(quán)重確定結(jié)果見表2。

表2 過油肉感官指標權(quán)重的確定Table 2 Determination of sensory index weight of oiled meat

由表2可知，過油肉產(chǎn)品各感官指標的權(quán)重分別為色澤0.33、風味0.23、口感0.18、質(zhì)地0.26，即X=（0.33，0.23，0.18，0.26）。4 個權(quán)重結(jié)果為色澤＞質(zhì)地＞風味＞口感。

1.3.5.6 建立模糊關(guān)系變換原理

模糊關(guān)系變換原理為Z=X×R，Y=Z×N。式中：X為權(quán)重集；R為模糊矩陣；Y為對象集；N為等級集。

1.4 試驗設(shè)計

1.4.1 單因素試驗

原料肉的腌制過程中，對胡蘿卜汁濃度分別為0%、25%、50%、75%、100%的腌制液進行感官評價，在油炸過程中，以油炸溫度分別為100、120、140、160、180 ℃和油炸時間分別為 60、75、90、105、120 s進行單因素試驗，以感官品質(zhì)和過氧化值為指標對油炸效果進行評價。

1.4.2 正交試驗

通過前期的單因素試驗，以胡蘿卜汁濃度、油炸溫度、油炸時間為因素進行正交試驗，試驗因素水平見表3。

表3 正交試驗因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗均重復2次，結(jié)果取平均值，采用SigmaPlot10.0繪圖軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 胡蘿卜汁濃度對過油肉品質(zhì)的影響

胡蘿卜汁濃度對過油肉感官評分的影響見表4。

表4 感官評價結(jié)果Table 4 Sensory evaluation results

依據(jù)模糊關(guān)系變換原理：Z=X×R，Y=Z×N，第j號樣品的綜合評價結(jié)果為：Zj=X×Rj，Yj=Zj×N，因此胡蘿卜汁濃度為0%的樣品的綜合評價結(jié)果如下。

按照該計算方法對各個樣品進行模糊評判，結(jié)果為 Y2=2.726，Y3=3.06，Y4=3.252，Y5=3.222。

腌制過程中胡蘿卜汁濃度對過油肉感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 胡蘿卜汁濃度對過油肉感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of carrot juice concentration on sensory quality of oiled meat

由圖1可知，隨著胡蘿卜汁濃度的增加，感官評分逐漸升高，當胡蘿卜汁濃度達到75%時，感官評分達到最高，即3.252分，繼續(xù)增大胡蘿卜汁濃度感官評分開始下降。這是因為隨著胡蘿卜汁濃度的增大，原料肉與其接觸面積增大，胡蘿卜汁逐漸滲入原料肉中。當濃度達到75%時已經(jīng)達到飽和，繼續(xù)增大胡蘿卜汁濃度也不再繼續(xù)滲入，即確定最佳胡蘿卜汁濃度為75%。此時由于胡蘿卜汁的滲入，增加了產(chǎn)品中的胡蘿卜素含量，使其色澤金黃，且更加綠色營養(yǎng)。

2.1.2 油炸溫度對過油肉過氧化值和感官品質(zhì)的影響

不同油炸溫度下感官品質(zhì)的評價方式參考2.1.1，油炸溫度對過油肉過氧化值和感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 油炸溫度對過油肉過氧化值和感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of frying temperature on peroxide value and sensory quality of oiled meat

由圖2可知，隨著油炸溫度的升高，過氧化值呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，其中100℃～160℃上升趨勢緩慢，當油炸溫度達到180℃時，過氧化值顯著上升至0.0516g/100g。過氧化值表示食物中脂質(zhì)的氧化程度，隨著油炸溫度的升高，食物中的過氧化物、醛、酮等物質(zhì)的含量增加，導致過氧化值升高，與此同時，脂溶性維生素溶出，使得過油肉品質(zhì)降低。感官品質(zhì)與過氧化值的變化趨勢有所不同，隨著溫度的升高，感官評分先增高后降低，當油炸溫度達到140℃時，產(chǎn)品光澤均勻，肉質(zhì)鮮嫩有彈性，感官評分達到最高，即3.383分。油炸溫度繼續(xù)升高，感官評分逐漸下降。

2.1.3 油炸時間對過油肉過氧化值和感官品質(zhì)的影響

不同油炸時間下感官品質(zhì)的評價方式參考2.1.1，油炸時間對過油肉過氧化值和感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 油炸時間對過油肉過氧化值和感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of frying time on peroxide value and sensory quality of oiled meat

從圖3可以看出，過氧化值隨油炸時間延長呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，其中60 s～75 s上升趨勢緩慢，而超過75 s以后過氧化值上升顯著。這是因為當油炸時間較短時，食物中的過氧化物、醛、酮等物質(zhì)含量較少，且維生素還不足以被大量破壞，當油炸時間達到一定值時，繼續(xù)增加油炸時間，食品中的過氧化物、醛、酮等物質(zhì)含量增多，脂溶性維生素大量流失，使其營養(yǎng)成分遭到破壞，導致食品品質(zhì)下降。油炸時間75 s時，感官評分達到最高值3.053分，此時產(chǎn)品口感鮮美，營養(yǎng)成分也盡可能多地被保留，達到試驗中所要求的營養(yǎng)豐富的目的。但是當油炸時間繼續(xù)增加，感官評分開始下降。

2.2 正交試驗結(jié)果

正交試驗結(jié)果見表5。

表5 正交試驗結(jié)果Table 5 Results of orthogonal experiment

過氧化值的高低體現(xiàn)了脂質(zhì)氧化的程度，感官評分的高低體現(xiàn)了過油肉的色澤、風味、口感等品質(zhì)被人們接受的程度，兩者綜合考慮分析，以感官評分為主要考慮指標，過氧化值為次要指標篩選最佳工藝參數(shù)。由表5可知，胡蘿卜汁濃度對感官評分有較大的影響，油炸溫度對過氧化值影響較大。當胡蘿卜汁濃度為75%時，過氧化值低且感官評分高，因此選擇A2；當油炸溫度為140℃時，感官品質(zhì)高，過氧化值低，因此選擇B2；由于油炸時間對于感官品質(zhì)和過氧化值都為次要影響因素，且本試驗以感官評分為主要考慮指標，因此選C3。綜上，優(yōu)化正交試驗結(jié)果得出工藝參數(shù)條件為A2B2C3，即胡蘿卜汁濃度為75%，油炸溫度為140℃，油炸時間為90 s。此工藝參數(shù)條件與試驗5相同，且試驗5的感官評分最高，為3.553分，過氧化值最低，為0.037 74，所以不需要進行驗證試驗。即在此條件下所得的產(chǎn)品品質(zhì)為最佳。

3 結(jié)論

通過試驗確定過油肉的最佳工藝條件為胡蘿卜汁濃度75%、油炸溫度140℃、油炸時間90 s，按該工藝制得的過油肉色澤好、光澤飽滿、風味濃郁、咸淡適口、口感細膩、質(zhì)地緊密、有彈性。通過胡蘿卜汁腌制可以有效地提高其感官品質(zhì)，為以后降低油炸產(chǎn)品的氧化程度提供新思路。